JP2006056698A - 重量物昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 数百トンの重量物を長ストローク上げ下げでき、且つその昇降動作中及び動作停止中に水平力が作用しても安全に昇降動作することが出来る昇降装置を提供する。
【解決手段】 重量物を接地状態の昇降手段で上下昇降する重量物昇降装置であって、一端が接地され他端側が鉛直方向に伸縮して重量物を上げ下げする昇降部Ａ１と、その昇降部Ａ１の昇降動作中及び昇降動作停止時、該昇降部に作用する水平力に抗して昇降部の転倒を防止する転倒防止手段Ａ２を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋梁等の重量物を昇降する昇降装置に関し、更に詳しくは昇降動作中及び動作停止時に昇降部に作用する水平力に対抗して転倒を防止する転倒防止手段を備えた重量物昇降装置に関する。

重量物を上げ下げする昇降装置として、重量物を載承支持して昇降するものにジャッキ装置がある。
そのジャッキ装置は、一般的に油圧式ジャッキで構成され、ロッドの伸長によって重量物を上げ下げし得るように構成されている。
ところで、この種ジャッキ装置には、重量物を載承することによる鉛直荷重の他に、地震や風（横風）などの水平力（引張力）が作用する。前者の鉛直荷重はそのジャッキ装置の能力（定格荷重）に相当し、後者の水平力に対抗する力は一般的に前記能力の２０〜３０％が求められている。

しかして、重量物を上げ下げする昇降装置の能力が２００〜３００トン（ｔ）、ストロークを３０００ｍｍとした場合、耐水平力の能力は４０トン〜９０トンとなるが、このような能力を備えたジャッキ装置を構成しようとした場合、シリンダやピストンロッドの外径は非常に大きなものとなり、単独で構成することは殆ど不可能であり、仮に製作できたとしてもこれを現場に搬送し、設置するための運搬手段や設置手段が必要となるが、これ等の製作もほとんど不可能である。

能力（鉛直荷重）については複数のジャッキ装置を集合することで対応できるが、それらジャッキ装置は一般的にストロークが２００〜３００ｍｍと短く、耐水平力も能力の５〜１０％程度であり、ストロークが約１０倍となった場合は、耐水平力は勿論のこと鉛直荷重に対しても耐えられず、長ストロークが要求される昇降装置には全く使用できないものである。

しかして、重量物等を荷台に載せて昇降するジャッキ装置が開発され、提案されている。
そのジャッキ装置は、基台と荷台との間に荷台昇降用シリンダを配設し、更に基台と荷台の間に一対の２つ折れリンク機構を配設し、両リンク機構のリンク棒間を横梁で結合し、横梁と基台との間に、２つ折れリンク機構の開度を調整するリンクシリンダを設けたものである（例えば、特許文献１参照）。

そして、上記ジャッキ装置は上記構成により、昇降作動の間、各荷台昇降シリンダは荷台上の積載物の垂直方向の荷重を、２つ折れリンク機構は幅方向の横荷重を受け持ち、しかも２つ折れリンク機構のリンク棒間を横梁で結合しているから、横荷重に対する剛性を高くできるとしている。

しかしながら、横荷重に対する剛性が向上される方向は、リンクシリンダが伸縮する方向のみで、それと直交する方向の横荷重に対しては剛性の向上は期待できない。尚、前記２つ折れリンク機構を直交する二方向に配置することも考えられるが、該リンク機構を交差して配置することは構造的に不可能である。

尚、水平力（引張力）に対抗する部材としてブレース（ｂｒａｃｅ）が存在するが、このブレースは所定長さを有した定尺の部材で、完成した構造物に対して対角線状に取り付け、風などに対して構造物を補強するのに用いられている。従って、上記した昇降機能を備えた昇降装置の耐水平力部材として上記定尺のブレースを用いても、昇降動作中の昇降装置に作用する水平力に対しては全く機能せず、用を成さないものである。

特開２０００−２８９９９４号公報

本発明は上記した従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、数百トンの重量物を長ストローク上げ下げでき、且つその昇降動作中及び動作停止中に水平力が作用しても安全に昇降動作することが出来る昇降装置を提供することにある。

上記課題を解決する為に本発明が講じた技術的手段は、重量物を接地状態の昇降手段で上下昇降する重量物昇降装置であって、一端が接地され他端側が鉛直方向に伸縮して重量物を上げ下げする昇降手段を備えた昇降部と、その昇降部の昇降動作中及び昇降動作停止時、該昇降部に作用する水平力に抗して昇降部の転倒を防止する転倒防止手段を備えたことを特徴とする（請求項１）。
上記昇降手段としては、流体圧（水叉は空気）、油圧等で作動するジャッキが好適で、昇降のストローク（能力）に応じて多段伸長型を選択使用する（請求項５）。

上記手段によれば、昇降部の昇降動作中及び昇降動作の停止中、昇降部に作用する水平力に対して常に転倒防止手段が対抗するため、重量物の昇降動作を安全に行うことができる。

そして、上記昇降部は複数の昇降手段と、その複数の昇降手段の基部相互を連結する下枠体と、前記複数の昇降手段の伸縮する作動部相互を連結する上枠体で構成し、その下枠体と上枠体とを転倒防止手段で連結し、前記転倒防止手段を可動式ブレースで構成する（請求項２）。
上記昇降部を構成する下枠体と上枠体の形状は、平面角形（例えば、四角形、多角形等）、或いは円形、楕円形等、何れでもよい。
上記手段によれば、複数の昇降手段が同期して作動することで上枠体（荷台）は水平状体で昇降し、上枠体に載承した重量物を安全に昇降できる。そして、上枠体と下枠体とが可動式ブレースで連結されている為、昇降動作に追従して可動式ブレースも伸縮し、昇降動作中及び昇降動作の停止中に水平力が作用しても前記可動式ブレースが対抗し、昇降装置が転倒するのを確実に防止する。

上記可動式ブレースは、回転ナット式ブレースと流体圧式或いは油圧式のシリンダ式ブレースが対になって一組を構成し、それらが前記昇降部を構成する下枠体と上枠体とに亘って架設される（請求項３）。
回転ナット式ブレースにおける回転ナットを駆動回転する動力源は、油圧モータ、電動モータ等、いずれでもよい。
流体圧式或いは油圧式のシリンダ式ブレースは、対をなす回転ナット式ブレースに水平力（引張力）が作用して回転ナットの回転が止まる状態になった時、回転ナット式ブレースに作用する引張力を取り除く方向に収縮し、それ以外の時は昇降部に追従して伸縮する。
そして、前記昇降部を構成する下枠体と上枠体を平面矩形状とし、下枠体と上枠体との間に昇降手段（ジャッキ）を平面矩形状に配置し、その昇降手段で区画される４周面に夫々前記可動式ブレースは対角線状に交差させて配置してもよい（請求項４）。

上記手段によれば、平面略矩形状をした昇降部の４面にはそれぞれ可動式ブレースを対角線状に交差させて配置しているため、昇降装置のいずれの面に水平力が作用しても、その水平力が作用する面と直交する面に配置した可動式ブレースが対応して昇降装置を鉛直起立状態に保持する。従って、安全に昇降作業を行うことが出来る。

更に、前記昇降手段を多段伸長ジャッキで構成することができる（請求項５）。この多段伸長ジャッキは、能力の異なる複数のジャッキが１本物状に順次収納されているもの（実施例で図示するもの）、或いは最下段を複数（例えば４台）のジャッキで構成し、その最下段のジャッキのロッド相互をフレームで連結し、そのフレームに次の段を構成する複数（例えば４台）のジャッキの基部を固定して鉛直に起立し、そのジャッキのロッド相互を最下段同様フレームで連結し、更に次の段を構成する複数のジャッキを前記フレームに鉛直に起立固定する階段状の形態等が挙げられる。その場合は、昇降ストロークを大きく設定することができる。それにより、重量物を載承して大きいストローク昇降できる昇降装置を構成できる。

本発明の重量物昇降装置は請求項１、２記載の構成により、重量物を載承して昇降動作する最中、或いは重量物を載承して所定高さに停止する時、該装置に水平力が作用しても転倒防止手段が常に対応する為、装置が水平力を受けて転倒するようなことは無く、安定して昇降動作を行うことができる。

叉、請求項３記載の構成により、水平力に対抗する可動式ブレースを機械式と油圧式が夫々の欠点を補いながら作動する為、安全な転倒防止手段を構成できる。
更に、請求項４記載の構成により、昇降装置のいずれの面に水平力が作用しても、その水平力が作用する面と直交する面に配置した可動式ブレースが対応して昇降装置を鉛直起立状態に保持する。従って、安全に昇降作業を行うことが出来る。
また、請求項５記載の構成により、大きいストロークの昇降装置を構成できる。

以下、本発明に係る重量物昇降装置の実施の一例を図面に基づいて説明する。
図１は重量物昇降装置の全体を示す外観図で、重量物昇降装置Ａは、４本の昇降手段１と、その４本の昇降手段１の基部側を連結する下枠体２と、４本の昇降手段１の伸縮する作動部相互を連結する上枠体３とからなる昇降部Ａ１と、その昇降部Ａ１の昇降動作中及び昇降動作停止時、該昇降部Ａ１に作用する水平力に抗して昇降部Ａ１の転倒を防止する転倒防止手段Ａ２とで構成されている。

昇降部Ａ１を構成する４本の昇降手段１は、油圧式の多段伸長ジャッキ（図示は３段伸長ジャッキ）で構成され、その昇降手段１は下枠体２と上枠体３との間に亘って平面略矩形状に配置取り付けられている。

上記昇降手段１の基部相互を連結する下枠体２は、金属製型材を用いて平面視矩形状に形成され、その矩形の長辺における角部近傍位置に前記昇降手段１の基部を嵌合し得る取付孔４が開設され、その取付孔４に昇降手段１を構成する多段伸長ジャッキが嵌合されて下枠体２と一体化されている。尚、下枠体２に対する昇降手段１の固定は、多段伸長ジャッキのシリンダ外周にフランジを突出形成し、そのフランジを前記取付孔４の周囲に起立固定した保持枠５にボルト・ナット６で締着固定されている。

昇降手段１の伸縮する作動部相互を連結する上枠体３は、複数の昇降手段の能力を合体すると共に重量物Ｗを載承する荷台を構成するもので、前記した下枠体２と同様、金属製型材を用いて平面視矩形状に形成され、その矩形の長辺に昇降手段１の伸縮するロッドの先端が連結固定されている。それにより、上枠体３は複数の昇降手段１が同期して作動することで水平状態を維持して上下昇降される。

そして、上記昇降部Ａ１を構成する平面視矩形状の下枠体２と、昇降手段１で上下昇降される上枠体３とに亘って、昇降部Ａ１の昇降動作中及び昇降動作停止時に該昇降部に作用する水平力に対抗する転倒防止手段Ａ２が設けられている。
その転倒防止手段Ａ２は昇降部Ａ１の上下昇降に追従して伸縮する可動式ブレースで構成されている。
その可動式ブレースは、回転ナット式ブレース７と油圧シリンダ式ブレース８が対になって一組を構成し、この回転ナット式ブレース７と油圧シリンダ式ブレース８からなる一組の可動式ブレースが、前記昇降部Ａ１の周囲４面（上・下二面を除いた周囲四面）に、Ｘ形に交差させて配置されている。即ち、昇降部Ａ１における前・後面及び左・右面に、それぞれ二組の可動式ブレースがＸ形に交差させて配置され、何れの方向の水平力に対しても対応できるようになっている。

可動式ブレースを構成する回転ナット式ブレース７は、機械的に伸縮変化するブレースで、その詳細は図５に示すように、下枠体２との連結部１４を一端に備えた外筒７ａ内にネジロッド７ｂが挿入され、そのネジロッド７ｂは前記外筒７ａの他端部内に回転可能装着した回転ナット７ｃを螺合し、その回転ナット７ｃは前記外筒７ａの外側に配置した外部動力源の油圧モータ７ｄで駆動回転するように構成されている。外部動力源の油圧モータ７ｄの回転力を回転ナット７ｃに伝達する方法としては、前記回転ナット７ｃに傘歯車１２を一体に形成し、その傘歯車１２と噛合する傘歯車１３を前記油圧モータ７ｄで回転させる。
更に外筒７ａより突出する前記ネジロッド７ｂの先端は、前記上枠体３との連結部材９に回転防止カップラ１０を介して張力検出器１５に連結されている。
具体的には、ネジロッド７ｂの先端と、張力検出器１５を構成するジャッキのロッド１５ａの先端を回転防止カップラ１０にねじ込み固定し、その回転防止カップラ１０は外周面に固定したピン１０’を前記張力検出器（ジャッキ）１５を一体に構成した連結部材９に連結した回転防止板１６の長孔１７に嵌合して、回転止めされている。また、前記張力検出器（ジャッキ）１５のピストン１５ｂとシリンダヘッド１５ｃとの間の空間部１５ｄには流体（油叉は水）を収容し、同空間部１５ｄの周壁に圧力検出ポート１５ｅを設け、その検出した圧力値に基づいて、対をなす油圧シリンダ式ブレース８が作動するように構成されている。
それにより、油圧モータ７ｄが作動するとその回転は傘歯車の動力伝達機構を介して回転ナット７ｃに伝達され、回転ナット７ｃと螺合するネジロッド７ｂは回転止めされているため前記回転ナット７ｃの回転により軸方向に出没移動する。即ち、外筒７ａとネジロッド７ｂとからなるブレースの長さが可変し、昇降部Ａ１の上下昇降に追従することになる。叉、前記回転防止カップラ１０は連結部材９に対して回転止めされているが、軸方向（ネジロッド７ｂの出没移動方向）には前記長孔１７とピン１０’により所定長さ相対的に移動し得る。

上記回転ナット式ブレース７は、出没移動するネジロッド７ｂに作用する負荷（水平力による引張り）が所定値以下であれば油圧モータ７ｄの作動でネジロッド７ｂが正常に出没移動するが、本装置に水平力が作用すると、その水平力の作用する方向と同方向に向けて傾斜配置した可動式ブレースの回転ナット式ブレース７に引張力が働く。その引張力により、回転ナット７ｃとネジロッド７ｂとの噛み合いに負荷が作用に、その結果回転ナット７ｃを回転させる油圧モータ７ｄが停止することになる。その時の水平力による引張力を検出するのが前記張力検出器１５で、その張力検出器１５の圧力検出ポート１５ｅによる検出値に基づいて油圧シリンダ式ブレース８を収縮作動させ、前記回転ナット式ブレース７に作用する負荷が解除されるようにする。
即ち、張力検出器１５のジャッキによって所定値以上の負荷が検出された場合は、可動式ブレースを構成するもう一方の油圧シリンダ式ブレース８の収縮動作によって回転ナット式ブレース７に作用する前記引張力が解除され、回転ナット式ブレース７は正常な伸縮動作を続行する。

可動式ブレースを構成する油圧シリンダ式ブレース８は、一般的な油圧シリンダジャッキで構成され、前記した回転ナット式ブレース７の側近に略平行に並べて下枠体２と上枠体３との間に亘って斜めに架設される。そして、この油圧シリンダ式ブレース８は、昇降部Ａ１の昇降手段１の昇降動作に連繋して伸長／収縮を行うように構成されている。
それにより、油圧シリンダ式ブレース８は、前記回転ナット式ブレース７に作用する水平力による負荷を軽減する方向に作用し、回転ナット式ブレース７の安定した作動を確保する。
従って、可動式ブレースを構成する回転ナット式ブレース７と油圧シリンダ式ブレース８は、それぞれ対になして組をなす他方ブレースを補うように作用し、それにより昇降動作中及び昇降動作の停止時においても水平力に対し適確に対応し、昇降装置の転倒等を確実に防止する。

上記構成とした重量物昇降装置は、上枠体３の上に重量物を載置して昇降部Ａ１の昇降手段１を同期して作動させることで、上枠体３は水平状体を維持して上昇し、重量物を所定高さへ持ち上げることができる、そして、前記上枠体３の上昇動作に追従して転倒防止手段Ａ２の可動式ブレースが伸長し、水平力に対抗して昇降装置が転倒するのを防止する。
転倒防止手段Ａ２の可動式ブレースを構成する回転ナット式ブレース７と油圧シリンダ式ブレース８は、ともに昇降部Ａ１の昇降動作に追従して油圧により伸縮するが、水平力の方向と同方向に向けて傾斜配置した転倒防止手段Ａ２の回転ナット式ブレース７における出没するネジロッド７ｂには水平力による負荷（引張力）が作用し、その負荷の値が所定値を超える値となった場合は該回転ナット式ブレース７における回転ナット７ｃの回転が困難になり、該回転ナット式ブレース７の伸長が停止される。このような場合、回転ナット式ブレース７と対をなして一組の可動式ブレースを構成する油圧シリンダ式ブレース８は、油圧の供給によって収縮方向に作動し、前記回転ナット式ブレース７に作用する引張力を解除するように作用する。従って、回転ナット式ブレース７が前記したように水平力による負荷で作動が停止するようになった時は、油圧シリンダ式ブレース８の収縮により前記負荷は所定値以下に引き下げられ、それにより回転ナット式ブレース７は回転ナット７ｃの回転が維持されてネジロッド７ｂは出没移動し、水平力に対して確実にブレースの機能が発揮される。

上記実施の形態では、平面矩形状の昇降装置における４面（前後面及び左右面）に、回転ナット式ブレース７と油圧シリンダ式ブレース８とからなる一組の転倒防止手段Ａ２がそれぞれ二組をＸ形に交差させて設置してある為、該昇降装置の上下面を除いた何れの面に水平力が作用した場合でも、その水平力に対抗して確実に転倒等を防止することができる。

上記転倒防止手段Ａ２の取付形態は、図示した形態に限定されるものではなく、ある特定の方向の水平力に対して対応できるように設置するようにしてもよい。
叉、転倒防止手段Ａ２は昇降部の各面内に配置する形態に限定されず、対向する二面間に亘って傾斜させて架設してもよい。例えば、図１の昇降装置において上枠体３の手前側長辺（叉は後側長辺）と下枠体２の後側長辺（叉は手前側長辺）とに亘って、或いは上枠体３の左側短辺（叉は右側短辺）と下枠体２の右側短辺（叉は左側短辺）とに亘って傾斜架設するなどしてもよい。
更に、回転ナット式ブレース７における油圧モータ７ｄの回転を回転ナット７ｃに伝達する動力伝達機構は、図示の傘歯車に限定されず、他の歯車の組合せでもよいものである。

本発明に係る重量物昇降装置の実施の一例を示し、（ａ）は昇降手段が伸長した状態の正面図、（ｂ）は昇降手段が収縮した状態の正面図。 図１（ａ）の側面図。 同平面図。 同装置における転倒防止手段の配置形態を示す斜視図。 転倒防止手段を構成する回転ナット式ブレースの拡大図で、（ａ）は一部切欠平面図、（ｂ）は一部切欠正面図、（ｃ）は張力検出器部分の断面図。

符号の説明

Ａ…重量物昇降装置 Ａ１…昇降部
Ａ２…転倒防止手段 １…昇降手段
２…下枠体 ３…上枠体
７…回転ナット式ブレース ８…油圧シリンダ式ブレース
１５…張力検出器

Claims (5)

1. 重量物を接地状態の昇降手段で上下昇降する重量物昇降装置であって、一端が接地され他端側が鉛直方向に伸縮して重量物を上げ下げする昇降部と、その昇降部の昇降動作中及び昇降動作停止時、該昇降部に作用する水平力に抗して昇降部の転倒を防止する転倒防止手段を備えたことを特徴とする重量物昇降装置。
2. 前記昇降部が、複数の昇降手段と、その複数の昇降手段の基部相互を連結する下枠体と、前記複数の昇降手段の伸縮する作動部相互を連結する上枠体で構成され、転倒防止手段が可動式ブレースで構成されていることを特徴とする請求項１記載の重量物昇降装置。
3. 前記可動式ブレースは、回転ナット式ブレースと油圧シリンダ式ブレースが対になって一組が構成され、それらが前記昇降部を構成する下枠体と上枠体とに亘って架設されていることを特徴とする請求項２記載の重量物昇降装置。
4. 前記昇降部を構成する下枠体と上枠体が平面矩形状で、下枠体と上枠体との間に昇降手段を平面略矩形状に配置し、その昇降手段で区画される４周面にそれぞれ可動式ブレースを対角線状に交差させて配置したことを特徴とする請求項２叉は３記載の重量物昇降装置。
5. 前記昇降手段が、多段伸長ジャッキであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の重量物昇降装置。

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